玻璃幕墻中的“跳舞”原子
發(fā)布時(shí)間：2013-12-13 新聞來(lái)源：參考消息網(wǎng)
科學(xué)家捕捉到了世界上最薄玻璃的小小分子在承受作用力時(shí)的扭動(dòng)畫(huà)面。
據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站10月10日?qǐng)?bào)道，《科學(xué)》周刊10日刊登的圖片顯示，在局部小區(qū)域，玻璃幕墻就像一塊水晶，原子排列成規(guī)則的矩陣。但在較長(zhǎng)范圍內(nèi)，它的紊亂決定了它的柔韌性。這些最新發(fā)現(xiàn)可能有助于科學(xué)家探究玻璃是如何彎曲和折斷的。
報(bào)道稱，人類利用玻璃已有數(shù)千年歷史。石器時(shí)代的獵人用黑曜石(一種天然形成的火山玻璃)作切割工具，美索不達(dá)米亞在5000多年前就出現(xiàn)了玻璃珠子。
然而，科學(xué)家們對(duì)于玻璃幕墻在原子層面如何彎曲、折斷和移動(dòng)相對(duì)而言知之甚少。玻璃是非晶態(tài)固體，沒(méi)有明確的晶體結(jié)構(gòu)，單個(gè)原子的運(yùn)動(dòng)很難捕捉到。
研究小組將一束電子照在全球最薄玻璃片上，刺激分子移動(dòng)起來(lái)。顯微鏡還用實(shí)時(shí)視頻捕捉到了分子的重新排列。
研究人員還揭示了當(dāng)玻璃被置于剪切作用力之下時(shí)其液相與其非晶態(tài)或晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
“環(huán)狀結(jié)構(gòu)的閉合以及隨之而來(lái)的重新排列可以直接觀測(cè)到，研究結(jié)果為建造玻璃中原子結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的模型提供了新的依據(jù)，”德國(guó)馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)弗里茨·哈貝爾研究所的材料科學(xué)家馬庫(kù)斯·海德在《科學(xué)》周刊配發(fā)的評(píng)論文章中寫(xiě)道。
報(bào)道指出，這也許還會(huì)影響到除了玻璃以外其他無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)的材料。海德說(shuō)，采用新的成像技術(shù)，研究人員還可以探究向玻璃中加入不同材料會(huì)如何改變其結(jié)構(gòu)特性的問(wèn)題。
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